1 范围

      本文件规定了页岩气钻井井控设计、井控装置安装与试压、钻开气层前验收、测录井井控管理、溢流和井喷处置、应急处置等方面的安全技术基本要求。

      本文件适用于陆上页岩气（开发井）钻井工程作业。

2 规范性引用文件

      下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

      GB/T 29639 生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则

      GB/T 31033 石油天然气钻井井控技术规范

      SY/T 5964 钻井井控装置组合配套，安装调试与使用规范

      SY/T 6789 套管头使用规范

      SY/T 6203 油气井井喷着火抢险做法

      SY/T 5087 硫化氢环境钻井场所作业安全规范

3 术语和定义

      本文件没有需要界定的术语和定义。

4 钻井井控设计

4.1 安全距离要求

      井口距高压线（非钻井使用）及其他永久性设施不小于75m，距铁路、高速公路不小于200m，距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m。

4.2 地质设计要求

4.2.1 对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、高压电线和水资源情况以及风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中标注说明。特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和离地表深度。

4.2.2 井场布局和钻前工程应满足井控、安全和环保要求，在江河、干堤附近钻井应标明干堤、河道位置，同时符合国家安全、环保规定。

4.2.3 地质设计应根据本构造邻近井和邻近构造的钻探情况，提供所钻井全井段地层孔隙压力、坍塌压力和破裂压力剖面、浅气层、油气水显示和复杂情况提示等资料。

4.2.4 地质设计中应标注防碰井、压裂干扰井相关数据。

4.3 钻井液密度确定和储备要求

4.3.1 钻井液密度安全附加值取0.07g/cm3～0.15g/cm3或控制井底压差在3.0MPa～5.0 MPa之间，在钻井液密度窗口允许的条件下，钻开硫化氢的气层取安全附加值的上限。

4.3.2 开发井采用集中和现场储备相结合的方式，具体要求如下：

      a）采用清水钻井期间，需储备一定数量的清水，根据现场实际情况确定储备量及供水方式；

      b) 采用钻井液钻井期间，井场储备高于井内钻井液密度0.2g/cm3以上的水基钻井液不少于60m3，油基钻井液集中储备；

      c）采用气体钻井期间，按设计钻井液性能和作业井段井筒容积1.5倍数量储备钻井液；

      d) 采用欠平衡、控压钻井期间，井场储备高于地层压力（当量密度）0.2g/cm³以上时，钻井液不少于60m²；

      e) 井场常备不少于5t堵漏材料，根据现场实际情况储备一定量的加重材料；工区集中储备加重材料不少于500t。

4.4 井控装置配套

4.4.1 防喷器

4.4.1.1 压力等级选择。开发井按预测最大关井井口压力，选用不低于该压力等级的液控防喷器等防喷装置及控制管汇。

4.4.1.2 防喷器的防腐要求应与地层含腐蚀性流体情况相匹配。

4.4.1.3 防喷器组合形式：

      a）防喷器组合形式应符合GB/T 31033的规定；

      b) 压力等级为70 MPa、105 MPa的防喷器可采用如下组合：环形防喷器十全封闸板防喷器十半封闸板防喷器十四通十套管头。

4.4.2 节流管汇和压井管汇

      节流管汇和压井管汇的压力等级、阀件组合形式与防喷器相匹配，主通径直径不小于78mm。管汇与四通宜平直连接。反循环压井管线主通径直径不小于52mm。

4.4.3 防喷和放喷管线

4.4.3.1 放喷管线应不少于1条，另备用1条。放喷管线应平直走向。应不少于2种有效点火方式。

4.4.3.2 防喷、放喷管线应采用标准法兰连接。防喷管线应采用与防喷器压力等级相同、内径不小于78mm的硬质管线。

4.4.4 防喷器控制系统

      防喷器控制系统控制能力应满足控制对象的数量及开关要求，并且备用1组控制线路。

4.4.5 井口装置压力等级

      井口装置压力等级要等于或大于最高地层压力，并考虑能满足进一步采取增产措施压力增高的需要，材质选择根据所钻地层气体组分确定。

4.4.6 井口装置及井控管汇示意图

      绘制各次开钻井口装置及井控管汇安装示意图，标明各防喷器与转盘面的距离。

4.4.7 钻具内防喷工具及辅助装置

4.4.7.1 钻具内防喷工具的额定工作压力应不小于井口防喷器额定工作压力。

4.4.7.2 应配备钻具内防喷工具、井控监测仪器、仪表、钻具旁通阀及钻井液处理装置和灌注装置。

4.5 套管头

4.5.1 套管头压力等级要不低于最高地层压力，并考虑能满足进一步采取增产措施压力增高的需要，材质选择根据所钻地层气体组分确定。

4.5.2 套管头安装与配置应符合SY/T 6789的规定。

4.6 含硫气层钻井

      应根据地质设计预测含硫化氢的情况，在钻井设计中明确应采取的安全和技术措施。

5 井控装置安装、试压、使用和管理

5.1 井控装置的安装

5.1.1 井口装置

5.1.1.1 防喷器安装、校正和固定应符合GB/T31033的相应规定。防喷器组安装完毕后，应校正井口、转盘、天车中心，其偏差均不大于10mm；用4条直径不小于16mm的钢丝绳套与正反螺丝在井架底座的对角线上将防喷器组向下绷紧固定。

5.1.1.2 具有手动锁紧机构的闸板防喷器应装齐手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，其中心与锁紧轴之间的夹角不大于30°，并挂牌标明锁紧和解锁方向及锁紧或者解锁到位的圈数；防喷器上应安装防泥伞。

5.1.1.3 套管头的安装要求如下：

      a）套管头安装与配置应符合SY/T 6789的规定：

      b) 安装的套管头应保证钻井四通与防喷管汇在各次开钻中的高度位置基本不变；

      c) 每次安装套管头后应使用防磨套，施工过程中应定期对其磨损情况进行检查，如发现有磨损现象，应及时调整位置或更换；

      d) 套管环空应安装压力表，并定期检查环空压力变化，及时泄压，将环空压力控制在安全允许范围之内。

5.1.2 井控管汇

5.1.2.1 防喷管汇应与防喷器压力级别相匹配。

5.1.2.2 节流、压井管汇分别水平安装在井架底座外的相应基础上，若基础低于地面，应保证排水良好。节流液控箱安装在节流管汇上方的钻台上，套管压力变送器安装在节流管汇五通上，立管压力变送器垂直于钻台平面安装。节流液控箱气源应与司钻操作台分开连接，并配置气源排水分离器；所有液气管线用快速接头连接。需配置高、低量程套压表。

5.1.2.3 防喷管汇、节流压井管汇、放喷管线上的所有平板阀、节流阀应挂牌、编号，并标明开、关状态。

5.1.2.4 钻井液回收管线出口应接至钻井液罐并固定牢靠，转弯处应使用角度大于120°的铸（锻）钢弯头，其通径不小于78mm。

5.1.2.5 放喷管线的安装要求如下：

      a) 其通径不小于78mm；

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